CWL-N实验室离心萃取机处理含酚废水
多级错流是指与原料也与萃取剂同向流动。在Aspen Plus模拟软件中可以建立简单的多级错流萃取流程,以三级错流萃取为例,图5.1为其流程图。
在图5.1所建立的三级错流萃取流程的基础上,规定温度20℃,水相和油相的总体积比3.1,以模拟废水(溶质为苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚,苯酚C6H6O质量浓度4192.2mg/L,邻甲酚C7H8O-01质量浓度555mg/L、间甲酚C7H8O-02质量浓度358.5mg/L,对甲酚C7H8O-03质量浓度286.9mg/L)为原料液,模拟醋酸丁酝对酚类物质的萃取过程。此过程中要求系统绝热,具体的模拟数据列于表5.1
由表5.1可见,经三级错流萃取后水中苯酚浓度为86.398mg/L,邻甲酚浓度为98.22mg/L,间甲酚浓度为109.4 mg/L,对甲酚浓度为1.12 mg/L;油相苯酚浓度为12209.73mg/L邻甲酚浓度为1359.216 mg/L,间甲酚浓度为741.8545 mg/L,对甲酚浓度为849.7098 mg/L。经三级错流萃取后水相中苯酚的浓度相对于原料液大大的降低了,同时邻甲酚、间甲酚和对甲酚,尤其是对甲酚浓度也都有相应幅度的降低。
本文利用溶剂萃取法进行萃取实验,同时采用Aspen Plus化工模拟软件进行实验数据的模拟分析,对油页岩干馏制取页岩油过程中产生的含酚废水中邻甲酚、间甲酚和对甲酚对苯酚萃取的影响进行探讨研究。得出如下结论:
(1)当模拟废水中存在甲基酚时,苯酚的萃取率低于甲基酚不存在时,其变化趋势由随着水油相比的减小而增加变为先增大后减小,并且在水油相比为3:1时出现;三种甲基酚的萃取率则以随着水油相比的减小而减小为主要趋势,温度对其影响比较小。相同条件下,对苯酚萃取影响大小的顺序是间甲酚>邻甲酚>对甲酚。当苯酚和间甲酚是模拟废水的溶质时,在实验范围中的温度和相比下厂丁AME的萃取脱酚能力均强于醋酸丁醋。当苯酚和对甲酚是模拟废水的溶质时,各相比下温度低于25℃时TAME的萃取效果优于醋酸丁酷,高于25℃时则相反。本文研究了页岩油含酚废水中邻甲酚、间甲酚和对甲酚对苯酚萃取的影响,为同时萃取页岩油含酚废水中几种酚的工业化打下基础,也为其过程的优化提供了数据依据。
(2)运用Aspen Plus化工模拟软件,以NRTL方程为模型方程,对用TAME/醋酸丁酷萃取含酚废水中苯酚的过程进行模拟分析,在200C时,TAME萃取时,苯酚萃取率实验和模拟的平均误差为5.35%,对甲酚萃取率平均误差6.98%,间甲酚萃取率平均误差为9.3%}醋酸丁酷萃取时,苯酚萃取率实验和模拟的平均误差为4.616%,邻甲酚萃取率平均误差6.9%,对甲酚萃取率平均误差6.28%,间甲酚萃取率平均误差为4.95% o说明实验与模拟数据相关性良好。
(3)研究了错、逆流三级萃取流程的分离性能。三级逆流萃取的水油相总体积比为3:1和三级错流萃取的水油相总体积比为1:1时苯酚及甲墓酚在出口水相中的浓度相近;三级错流萃取的水油相总体积比为3:1时苯酚及甲基酚在出口水相中的浓度远远大于三级逆流萃取的水油相总体积比为3:1时的浓度。总而言之,逆流萃取脱酚效果比错流萃取脱酚效果好。
(4)在萃取塔内对萃取脱酚试验进行灵敏度分析,考察温度、水油相体积比、塔板数、塔板效率对萃取实验的影响。实验表明当醋酸丁酷为萃取剂时一,苯酚、邻甲酚、间甲酚和对甲酚的萃取率随水油相比的减小而先升高后降低的,随温度的升高而逐渐变弱,但是变化幅度不大;通过分析各个因素对萃取效果的影响,得出适合萃取脱酚的鼓优条件(水油相比3,温度20℃,塔板数5,塔板效率0.9 ),在此优条件下以苯酚、邻甲酚、间甲酚和对甲酚为溶质的模拟废水进料进行萃取塔模拟萃取,萃取塔流出的水相中苯酚含量约为0.2829mg/L,满足国家相关规定的标准,对甲酚含量为0.000947mg/L,邻甲酚和间甲酚萃取后含量也有相应幅度的降低。
综上所述,废水中邻甲酚、间甲酚和对甲酚的存在,使得苯酚的萃取效果受到影响,相同条件下不能达到废水中只含有苯酚时的萃取效果。如果想得到更好的萃取结果,需要增加萃取塔塔板的数量,提高塔的塔板效率,寻找对苯酚和甲基酚萃取效果更好的萃取剂等。
声明:
1、本文系本网编辑转载,并不代表本网站赞同其观点及对其真实性进行负责、考证。
2、如本文涉及其作品内容、版权和其它问题,请在30日内与本网联系,我们将在第一时间进行相应处理!